195253 г.Санкт-Петербург, шоссе Революции 58
e-mail: defort@list.ru
8 (812) 612-00-09

От французского "AUTOFRETTAGE" - самообжатие.

Технологическая операция, необходимая для повышения долговечности сосудов и деталей, работающих под внутренним давлением в условиях циклических нагрузок - на специальной насосной установке в практически полностью готовой детали создается внутреннее гидравлическое давления, значительно превышающего рабочее давление. При этом происходит деформация стенок трубы, причем внутренние слои получают остаточную деформацию, а наружные – упругую. После сброса давления внутренние слои металла остаются в сжатом состоянии и "не дают" внешним слоям возвратиться в исходное состояние, вследствие чего каждый бесконечно тонкий слой, лежащий дальше от внутренней поверхности, сжимает соседний с ней внутренний слой. В результате обычно самые напряженные внутренние слои металла при рабочем давлении сначала "выбирают" напряжения сжатия, а только затем начинают испытывать растяжение, что позволяет снизить амплитудное значение напряжений и повысить циклическую прочность. В России процесс часто называют автоскреплением.

Суть процесса можно понять, посмотрев на рисунки, где показано напряженное состояние материала стенки трубы в различные моменты времени. Аналогией является многослойная труба, где каждый наружный слой установлен на внутренние с натягом, т.е. запрессован.

Достигнуто давление автофретирования. Напряжения на внутренней поверхности достигли предела текучести и "исчезли" – металл перешел в пластику, т.е. эти слои материала больше не сопротивляются нагружению.

Состояние после сброса давления. Перешедшие при давлении автофретирования в пластическую зону слои материала после сброса давления оказались сжатыми.

Эксплуатация. Рабочее давление. Напряженное состояние неавтофретированой и автофретированой труб.

У автофретированой уровень напряжений ниже, значит, при циклическом нагружении срок службы значительно увеличится, а распределение по стенке таково, что величина напряжений выше у наружной поверхности, т.е. возможные концентраторы на внутренней поверхности (например, в результате коррозии) не так опасны.